クローン繁殖をするミジンコにおける表現型可塑性の進化の分子遺伝学的基盤の解明

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ミジンコDaphnia pulexは一般的に、雌の単為発生による無性生殖と、雌雄の交配による有性生殖を環境に応じて切り替える周期性単為生殖である。これは無性生殖と有性生殖の両方のメリットを享受できるすぐれたシステムであるが、一方で現在までにこれらの周期性単為生殖ミジンコ個体群から有性生殖能を失った系統が複数回独立して出現していることが明らかになっている。これらの絶対単為生殖個体群は環境の変動に弱く長期間存続できないとも予想されているが、実際は世界中に広くその版図を広げており、絶対単為生殖個体群の環境適応能力には未知の部分が多い。日本国内で採集したMFPとNIES-2という二つのミジンコ系統はお互いに有性生殖を経ずに生じたにもかかわらず顕著に異なる防御形態形成を示す。本研究ではこの２系統を使用して単為生殖で生じた形質進化の分子基盤の解明を目指す。まず、防御形態形成の違いをもたらしているわずかなゲノム中の変異を発見するため、MFPとNIES-2両系統のゲノムリシークエンスをおこなった。変異の生じている領域をピックアップした結果、非常に多くの変異が集中しているゲノム領域が１箇所見つかった。この領域は両系統の表現型の差と関連している可能性が考えられる。続いて、ゲノム編集技術によってこのゲノム領域の果たす機能を解明するために、まずDll遺伝子をターゲットとしたRNAiによってマイクロインジェクション法が機能するか確認した。その結果DllのRNAiの表現型個体が正しく得られたため、今後はTALENのインジェクションを行っていく。